CN112319062A - 一种法兰上料装置及上料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种法兰上料装置，包括：夹料机构，其包括料盘及设于料盘上用于夹紧法兰的料夹；旋转机构，其包括转盘，料盘安装于转盘的上表面，转盘设有用于检测法兰位置的位置感应器；转动机构，其包括翻转板，转盘安装于翻转板上；控制终端，夹料机构、位置感应器、旋转机构及转动机构均与控制终端电信号连接；本装置通过位置感应器检测法兰在转盘上的相对位置，来实现法兰的定位，当法兰在转盘上旋转到预设位置时，翻转板带动法兰翻转至上料位置，实现法兰的上料。本发明还提供了一种法兰的上料方法，其通过位置感应器与法兰上的螺栓孔相对齐来检测法兰的位置，从而实现法兰的定位，方便上料。

Description

一种法兰上料装置及上料方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种法兰上料装置及上料方法。

背景技术

法兰，又称法兰凸缘盘或突缘，用于管子与管子之间的连接；在船舶制造过程中，需要对法兰进行打码，以便于法兰镀锌后能被识别，与管子进行装配、焊接；在现阶段的法兰打码的过程中，需要人工搬运法兰到打码模块、进行打码，打码完成后，再通过人工将已打码的法兰搬运至托盘；然而，采用人工来搬运法兰存在工人的劳动强度大、劳务成本高等问题，人工搬运法兰的方式造成法兰打码的效率低下，延长了船舶的制造周期，与当今船舶制造的高效、高速的发展趋势相悖。

发明内容

本发明的目的是：现有的法兰打码过程中需人工搬运法兰至打码模块进行打码，打码完成后又需人工将法兰搬运至托盘，采用人工搬运法兰存在工人劳动强度大、劳务成本高等问题，且人工搬运法兰易造成法兰打码的效率低下，延长船舶的制造周期；针对上述问题，提出一种能够代替人工自动上料的法兰上料装置及上料方法。

为了实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种法兰上料装置，其包括：夹料机构，其包括料盘及设于所述料盘上用于夹紧法兰的料夹；旋转机构，其包括转盘，所述料盘安装于所述转盘的上表面，所述转盘设有用于检测法兰位置的位置感应器；转动机构，其包括翻转板，所述转盘安装于所述翻转板上；控制终端，所述夹料机构、所述位置感应器、所述旋转机构及所述转动机构均与所述控制终端电信号连接；其中，所述夹料机构中的所述料夹夹紧法兰、并使法兰夹紧于所述料盘上，所述转盘旋转以带动法兰相对于所述位置感应器转动，当所述位置感应器检测到法兰旋转到预设位置时，所述控制终端便控制所述转动机构中的所述翻转板翻转，以带动所述转盘、所述料盘及法兰一同翻转。

作为优选方案，所述料夹包括第一边夹及第二边夹，所述第一边夹及所述第二边夹设置于所述料盘的上方，且所述第一边夹与所述第二边夹能够相对移动以夹紧法兰。

作为优选方案，所述夹料机构还包括第一电机及与所述第一电机的动力输出端连接的丝杆；所述第一电机固定于所述料盘的侧壁；所述丝杆设置于所述料盘内部，所述第一边夹与所述第二边夹均套设于所述丝杆的外部，所述第一电机驱动所述丝杆转动，带动所述第一边夹及所述第二边夹相对移动。

作为优选方案，所述旋转机构还包括第二电机，所述转盘与所述第二电机的动力输出端连接，所述转盘转动安装于所述翻转板的上方，所述位置感应器固定于所述翻转板上，所述第二电机驱动所述转盘相对于所述翻转板旋转。

作为优选方案，所述第二电机固定安装于所述翻转板的底壁，所述第二电机的动力输出端与所述转盘连接。

作为优选方案，所述翻转板上设有用于限制所述料盘转动行程的限位柱。

作为优选方案，所述位置感应器为红外线感应器。

作为优选方案，所述转动机构还包括底座、第三电机、转动轴、第一转动杆及第二转动杆；所述第三电机固定于所述底座上，所述转动轴与所述第三电机的动力输出端连接，所述第一转动杆的第一端、所述第二转动杆的第一端均与所述转动轴固定连接，所述第一转动杆的第二端、所述第二转动杆的第二端均与所述翻转板固定连接，所述第三电机驱动所述转动轴转动，带动所述第一转动杆、所述第二转动杆转动，带动所述翻转板翻转。

本发明在第二方面还提供了一种法兰上料方法，基于如第一方面所述的法兰上料装置，其包括以下步骤：

将法兰放置于所述料盘上，所述料夹夹紧法兰；

所述转盘旋转以驱使法兰相对于所述位置感应器转动、并使法兰上的螺栓孔与所述位置感应器对齐；

所述翻转板翻转，带动法兰翻转、到达上料位置；

所述料夹释放法兰。

作为优选方案，还包括以下步骤：

所述控制终端接收法兰的参数信息，并根据所述参数信息控制所述料夹维持特定的力距夹紧法兰。

本发明实施例的一种法兰上料装置及上料方法，与现有技术相比，其有益效果在于：

在本发明提供的法兰上料装置中，夹料机构、位置感应器、旋转机构和转动机构均与控制终端电连接；夹料机构中的料夹将法兰夹紧于料盘上；料盘安装于转盘的上表面，转盘设有位置感应器，转盘旋转，带动料盘、法兰相对于位置感应器旋转；转盘安装于翻转板上，当位置感应器检测到法兰旋转到预设位置时，控制终端控制翻转板翻转，带动转盘、料盘和法兰一同翻转，使得法兰到达上料位置；接着，控制终端控制料夹释放法兰，完成上料；本装置能够实现机器代替人工，实现法兰的自动上料，节约了生产成本，加速了法兰打码的进程。

本发明提供的法兰上料方法，将法兰放置在转盘上且相对于位置感应器转动，使法兰上的螺栓孔亦相对于位置感应器转动；当螺栓孔与位置感应器相对齐时，位置感应器能够检测到法兰在转盘上的位置，并将检测结果发送至控制终端，控制终端控制翻转板翻转，带动法兰翻转、到达上料位置，实现上料；本方法设计巧妙，利用法兰上的螺栓孔与位置感应器相对齐来确认法兰在转盘旋转的位置，实现法兰的精准定位，从而实现法兰的上料。

附图说明

图1是本发明实施例的一种法兰上料装置的结构示意图；

图2是本发明实施例的一种法兰上料装置放置法兰的示意图；

图3是本发明实施例的一种法兰上料装置夹料机构的结构示意图；

图4是本发明实施例的一种法兰上料装置控制终端的电路连接图；

图5是本发明实施例的一种法兰上料方法的流程图；

图中，1、夹料机构；11、料盘；12、料夹；121、第一边夹；122、第二边夹；13、第一电机；14、丝杆；2、旋转机构；21、转盘；22、位置感应器；23、第二电机；24、限位柱；3、转动机构；31、翻转板； 32、底座；33、第三电机；34、转动轴；35、第一转动杆；36、第二转动杆；4、控制终端；5、法兰。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1-图4所示，本发明实施例在第一方面提供了一种法兰上料装置，其包括：夹料机构1，其包括料盘11及设于料盘11上用于夹紧法兰5的料夹12；旋转机构2，其包括转盘21，料盘11安装于转盘 21的上表面，转盘21设有用于检测法兰5位置的位置感应器22；转动机构3，其包括翻转板31，转盘21安装于翻转板31上；控制终端4，夹料机构1、位置感应器22、旋转机构2及转动机构3均与控制终端4 电信号连接；其中，夹料机构1中的料夹12夹紧法兰5、并使法兰5 夹紧于料盘11上，转盘21旋转以带动法兰5相对于位置感应器22转动，当位置感应器22检测到法兰5旋转到预设位置时，控制终端4便控制转动机构3中的翻转板31翻转，带动转盘21、料盘11及法兰5 一同翻转。

基于上述技术方案，夹料机构1、位置感应器22、旋转机构2和转动机构3均与控制终端4电连接；夹料机构1中的料夹12将法兰5 夹紧于料盘11上；料盘11安装于转盘21的上表面，转盘21设有位置感应器22，转盘21旋转，带动料盘11、法兰5相对于位置感应器 22旋转；转盘21安装于翻转板31上，当位置感应器22检测到法兰5 旋转到预设位置时，控制终端4控制翻转板31翻转，带动转盘21、料盘11和法兰5一同翻转，使法兰5到达上料位置；接着，控制终端4 控制料夹12释放法兰5，完成上料；本装置能够实现机器代替人工，实现法兰的自动上料，节约了生产成本，加速了法兰打码的进程。

本实施例将法兰5夹紧于料盘11上，料盘11安装于转盘21上，转盘21旋转，带动料盘11、法兰5相对于位置感应器22转动，使法兰5的旋转面与位置感应器22相平行，法兰5上的螺栓孔的旋转面亦是与位置感应器22相平行，使得位置感应器22能够很好地捕捉到螺栓孔，以便检测法兰5的位置；当法兰5上的螺栓孔与位置感应器22 相对齐时，法兰5相对于位置感应器22的位置为预设位置。

本实施例中，料夹12包括第一边夹121及第二边夹122，第一边夹121及第二边夹122设置于料盘11的上方，第一边夹121与第二边夹122能够相对移动、以夹紧法兰5；本实施例的第一边夹121和第二边夹122穿入法兰5中间的大孔内、相背移动以夹紧法兰5，控制终端 4预先录入多种法兰5的参数信息，并根据参数信息控制第一边夹121 和第二边夹122相背移动、以维持特定的间距，以便能够稳定地夹紧法兰5，且不会过度挤压法兰5，造成损伤；本实施例还可设置夹头夹紧法兰的四周，具体可结合实际生产要求进行相应设置。

进一步地，夹料机构1还包括第一电机13及与第一电机13的动力输出端连接的丝杆14；第一电机13固定于料盘11的侧壁；料盘11 的中部开设有凹槽，丝杆14设置于料盘11的凹槽内，第一边夹121 与第二边夹122均套设于丝杆14的外部，第一电机13驱动丝杆14转动，带动第一边夹121及第二边夹122相对移动；本实施例的第一电机13选用伺服电机，其与控制终端4电连接，伺服电机运行稳定，运转精度高，能够精准地驱动第一边夹121、第二边夹122移动到指定位置，使其二者能够维持特定的间距，且能精准地控制其二者的移动速度和力矩，以便实现平稳地夹紧法兰5且不对法兰5造成损伤。本实施例还可选用气缸代替第一电机13和丝杆14，来驱动第一边夹121、第二边夹122移动，但具体设置还需结合生产实际，以便实现最好地效果。

本实施例中，旋转机构2还包括第二电机23，转盘21与第二电机 23的动力输出端连接，转盘23转动安装于翻转板31的上方，位置感应器22固定于翻转板31上；第二电机23也选用伺服电机，且与控制终端4电连接，第二电机23固定安装于翻转板31的底壁，第二电机23的动力输出端转盘21连接，控制终端4控制第二电机23驱动转盘 21相对于翻转板31旋转，带动料盘11、法兰5相对于位置感应器22 转动，使法兰5上的螺栓孔相对于位置感应器22转动，当螺栓孔与位置感应器22相对齐，即位置感应器22检测到此时法兰5在转盘21上的相对位置为预设位置，位置感应器22便将检测结果发送至控制终端 4，控制终端4便控制第二电机23停止运行，转盘21停止旋转，使法兰5保持在预设位置，以便于后续将法兰5翻转、使法兰5到达上料位置。进一步地，翻转板31上设有用于限制料盘11转动行程的限位柱24，本实施例在翻转板31上设置两个限位柱24，两个限位柱24对应设于料盘11的两侧，防止料盘11的旋转超行程，而带来不必要的麻烦。本实施例中，位置感应器22为红外线感应器，红外线感应器感应灵敏，能够精确地捕捉到法兰5上的螺栓孔的位置，以便检测法兰5 的位置。

本实施例中，转动机构3还包括底座32、第三电机33、转动轴34、第一转动杆35及第二转动杆36；第三电机33固定于底座32上，转动轴34与第三电机33的动力输出端连接，第一转动杆35的第一端、第二转动杆36的第一端均与转动轴34固定连接，第一转动杆35的第二端、第二转动杆36的第二端均与翻转板31固定连接。第三电机33同样选用伺服电机，第三电机33与控制终端4电连接，当位置感应器22 检测到法兰5到达预设位置时，控制终端4控制转盘21停止旋转，并控制第三电机33驱动转动轴34转动，带动第一转动杆35、第二转动杆36转动，带动翻转板31绕着转动轴34翻转，以带动翻转板31上的转盘21、料盘11和法兰5一同翻转，使法兰5到达上料位置；之后，控制终端4控制第一电机13驱动第一边夹121、第二边夹122相向移动，释放法兰5，以完成法兰5的上料。

如图5所示，本发明在第二方面还提供了一种法兰上料方法，基于第一方面所述的法兰上料装置，其包括以下步骤：

S1、将法兰5放置于料盘11上，料夹12夹紧法兰5；

S2、转盘21旋转以驱使法兰5相对位置感应器22转动、并使法兰5上的螺栓孔与位置感应器22对齐；

S3、翻转板31翻转，带动法兰5翻转、到达上料位置；

S4、料夹12释放法兰5。

基于上述上料方法，将法兰5放置于料盘11上，料夹12夹紧法兰5；转盘21旋转以带动法兰5相对于位置感应器22转动，使法兰5 上的螺栓孔与位置感应器22相对齐，法兰5到达预设位置，此时，转盘21停止旋转，同时翻转板31翻转以带动法兰5翻转、至上料位置；料夹12释放法兰5，完成上料；料夹12、转盘21、翻转板31的运转与停止均由控制终端4来进行控制，上料工人仅需将法兰5放置于料盘11上，之后由机器代替人工进行上料，提高了上料效率，降低了生产成本；采用法兰5上的螺栓孔与位置感应器22相对齐的方式，来检测法兰5在转盘21上的位置，能够精确地把握法兰5的位置，实现更精确地上料。

上料方法还包括以下步骤：

S5、控制终端4接收法兰5的参数信息，并根据参数信息控制料夹12维持特定的力距夹紧法兰5；料夹12包括第一边夹121和第二边夹122，第一电机13通过丝杆14来驱动第一边夹121和第二边夹122 相对移动、以夹紧法兰5，第一电机13为伺服电机，其运转精度高，能够精准地控制第一边夹121和第二边夹122配合夹紧法兰5的力矩，以便实现平稳地夹紧法兰5，且不会过度挤压法兰5而造成损伤。

本发明中的法兰上料装置的工作过程为：

将法兰5放置于料盘11上，控制终端4根据法兰5的参数信息，控制第一电机13驱动丝杆14转动，带动第一边夹121、第二边夹122相背移动、以维持特定的间距夹紧法兰5；第二电机23驱动转盘21旋转，带动料盘11、法兰5一同旋转，使法兰5相对于位置感应器22转动，法兰5上的螺栓孔相对于位置感应器22转动；当法兰5上的螺栓孔与位置感应器 22相对齐时，位置感应器22检测到法兰5在转盘21上的相对位置为预设位置，位置感应器22便将检测结果发送至控制终端4，控制终端4控制第二电机23停止运行，转盘21停止旋转，使法兰5保持在预设位置；同时，控制第三电机33运行，驱动转动轴34转动，带动第一转动杆35、第二转动杆36转动，以带动翻转板31及翻转板31上的转盘21、料盘11、法兰5一同翻转，使法兰5到达上料位置；之后，控制终端4再控制第一电机13驱动第一边夹121、第二边夹122相向移动、以释放法兰5，完成法兰5的上料。

综上，本发明实施例提供了一种法兰上料装置及上料方法，其有益效果在于：

在本发明提供的法兰上料装置中，夹料机构、位置感应器、旋转机构和转动机构均与控制终端电连接；夹料机构中的料夹将法兰夹紧于料盘上；料盘安装于转盘的上表面，转盘设有位置感应器，转盘旋转，带动料盘、法兰相对于位置感应器旋转；转盘安装于翻转板上，当位置感应器检测到法兰旋转到预设位置时，控制终端控制翻转板翻转，带动转盘、料盘和法兰一同翻转，使得法兰到达上料位置；接着，控制终端控制料夹释放法兰，完成上料；本装置能够实现机器代替人工，实现法兰的自动上料，节约了生产成本，加速了法兰打码的进程。

本发明提供的法兰上料方法，将法兰放置在转盘上且相对于位置感应器转动，使法兰上的螺栓孔亦相对于位置感应器转动；当螺栓孔与位置感应器相对齐时，位置感应器能够检测到法兰在转盘上的位置，并将检测结果发送至控制终端，控制终端控制翻转板翻转，带动法兰翻转、到达上料位置，实现上料；本方法设计巧妙，利用法兰上的螺栓孔与位置感应器相对齐来确认法兰在转盘旋转的位置，实现法兰的精准定位，从而实现法兰的上料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种法兰上料装置，其特征在于，包括：

夹料机构，其包括料盘及设于所述料盘上用于夹紧法兰的料夹；

旋转机构，其包括转盘，所述料盘安装于所述转盘的上表面，所述转盘设有用于检测法兰位置的位置感应器；

转动机构，其包括翻转板，所述转盘安装于所述翻转板上；

控制终端，所述夹料机构、所述位置感应器、所述旋转机构及所述转动机构均与所述控制终端电信号连接；

其中，所述夹料机构中的所述料夹夹紧法兰、并使法兰夹紧于所述料盘上，所述转盘旋转以带动法兰相对于所述位置感应器转动，当所述位置感应器检测到法兰旋转到预设位置时，所述控制终端便控制所述转动机构中的所述翻转板翻转，以带动所述转盘、所述料盘及法兰一同翻转。

2.根据权利要求1所述的法兰上料装置，其特征在于，所述料夹包括第一边夹及第二边夹，所述第一边夹及所述第二边夹设置于所述料盘的上方，且所述第一边夹与所述第二边夹能够相对移动以夹紧法兰。

3.根据权利要求2所述的法兰上料装置，其特征在于，所述夹料机构还包括第一电机及与所述第一电机的动力输出端连接的丝杆；

所述第一电机固定于所述料盘的侧壁；所述丝杆设置于所述料盘内部，所述第一边夹与所述第二边夹均套设于所述丝杆的外部，所述第一电机驱动所述丝杆转动，带动所述第一边夹及所述第二边夹相对移动。

4.根据权利要求1所述的法兰上料装置，其特征在于，所述旋转机构还包括第二电机，所述转盘与所述第二电机的动力输出端连接，所述转盘转动安装于所述翻转板的上方，所述位置感应器固定于所述翻转板上，所述第二电机驱动所述转盘相对于所述翻转板旋转。

5.根据权利要求4所述的法兰上料装置，其特征在于，所述第二电机固定安装于所述翻转板的底壁，所述第二电机的动力输出端与所述转盘连接。

6.根据权利要求4所述的法兰上料装置，其特征在于，所述翻转板上设有用于限制所述料盘转动行程的限位柱。

7.根据权利要求4所述的法兰上料装置，其特征在于，所述位置感应器为红外线感应器。

8.根据权利要求1所述的法兰上料装置，其特征在于，所述转动机构还包括底座、第三电机、转动轴、第一转动杆及第二转动杆；

所述第三电机固定于所述底座上，所述转动轴与所述第三电机的动力输出端连接，所述第一转动杆的第一端、所述第二转动杆的第一端均与所述转动轴固定连接，所述第一转动杆的第二端、所述第二转动杆的第二端均与所述翻转板固定连接，所述第三电机驱动所述转动轴转动，带动所述第一转动杆、所述第二转动杆转动，带动所述翻转板翻转。

9.一种法兰上料方法，基于权利要求1-8中任一项所述的法兰上料装置，其特征在于，包括以下步骤：

将法兰放置于所述料盘上，所述料夹夹紧法兰；

所述转盘旋转以驱使法兰相对于所述位置感应器转动、并使法兰上的螺栓孔与所述位置感应器对齐；

所述翻转板翻转，带动法兰翻转、到达上料位置；

所述料夹释放法兰。

10.根据权利要求9所述的法兰上料方法，其特征在于，还包括以下步骤：

所述控制终端接收法兰的参数信息，并根据所述参数信息控制所述料夹维持特定的力距夹紧法兰。

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